WO2015083218A1 - 分析装置及びこれに用いられるオートサンプラ - Google Patents

分析装置及びこれに用いられるオートサンプラ Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an analyzer for performing temperature rising analysis while heating a sample, and an autosampler used therefor.
  • a sample is introduced into an analysis unit from a sample container in which a sample to be analyzed is sealed in advance using an autosampler.
  • the sample container is kept warm, whereby the liquid or solid sample in the sample container is vaporized, and the upper space (head space) in the sample container is filled with the sample gas.
  • the sample gas can be introduced into the analyzer through the needle.
  • each of the plurality of sample containers is kept warm, and a sample gas is sequentially derived from each sample container (for example, see Patent Document 1 below).
  • the sample may contain a component that decomposes by continuing the heat retention, and therefore it is preferable that the heat retention time of each sample container is constant. Insulation usually takes 30 minutes to several hours and may be longer than the analysis time of each sample. Therefore, in the configuration exemplified in Patent Document 1, the processing capability can be increased by performing the heat insulation of the plurality of sample containers while overlapping.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an aspect of auto-sampling by the conventional headspace method.
  • Sample A is introduced into the column from the start timing T111 of the temperature rising analysis, and the analysis is performed while increasing the temperature of the column until the end timing T112 of the temperature rising analysis.
  • the temperature rising analysis is performed for a predetermined analysis time A111, and then the column is cooled.
  • the column cooling time A112 changes in accordance with the room temperature, and after the allowance time A113 has elapsed from the cooling end timing T113, the temperature rise analysis of the next sample B is started. From the start timing T111 of the temperature rising analysis of the sample A to the start timing T121 of the next temperature rising analysis of the sample B is the cycle time A101 of the sample A.
  • Sample B is introduced into the column from the start timing T121 of the temperature rising analysis, and the analysis is performed while increasing the temperature of the column until the end timing T122 of the temperature rising analysis.
  • the temperature rising analysis is performed for a predetermined analysis time B111, and thereafter the column is cooled.
  • the column cooling time B112 after the temperature rising analysis of the sample B is longer than the column cooling time A112 after the temperature rising analysis of the sample A.
  • the margin time B113 from the cooling end timing T123 to the start of the temperature rise analysis of the next sample C is shortened by the amount that the cooling time B112 has become longer. Is the same as the cycle time A101.
  • Sample C is introduced into the column from the start timing T131 of the temperature rising analysis, and the analysis is performed while increasing the temperature of the column until the end timing T132 of the temperature rising analysis.
  • the temperature rising analysis is performed for a predetermined analysis time C111, and then the column is cooled.
  • the column cooling time C112 after the temperature rising analysis of the sample C is long similarly to the column cooling time B112 after the temperature rising analysis of the sample B, and the margin time C113 is shortened accordingly.
  • the cycle time C101 of the sample C is the same as the cycle times A101 and B101 of the samples A and B.
  • the cycle times A101, B101, C101,... Of the samples A, B, C are set in advance so as to be the same.
  • the cycle times A101, B101, C101,... Of the samples A, B, C,... are the same, the temperature analysis of each sample A, B, C,.
  • the cycle times A101, B101, C101,... Must be set to a relatively long time when the cooling time of the sample is long (for example, the cooling times B112, C112). I must. For this reason, when the cooling time of the sample is short (for example, the cooling time A112), the surplus time A113 becomes uselessly long, and the processing capacity may not be sufficiently increased.
  • the analysis apparatus includes an analysis unit, an autosampler, an analysis condition storage unit, a room temperature sensor, and a heat retention start timing determination unit.
  • the analysis unit performs temperature rising analysis while heating the sample.
  • the autosampler keeps the plurality of sample containers in which the samples are stored sequentially for a certain period of time, and introduces the samples in order from the sample container after the certain period of time has passed.
  • the analysis condition storage unit stores analysis conditions including a start temperature and an end temperature at the time of temperature rising analysis of each sample.
  • the room temperature sensor detects room temperature.
  • the heat retention start timing determining unit is configured to determine the temperature of each sample container based on the room temperature detected by the room temperature sensor and the start temperature and end temperature at the time of temperature rising analysis of each sample stored in the analysis condition storage unit. Determine the timing to start warming.
  • the temperature retention start timing of each sample container can be determined according to the room temperature detected by the room temperature sensor. Since the cooling rate of each sample container changes according to the room temperature, the temperature of each sample container is determined based on the end temperature at the temperature analysis of each sample, the start temperature at the temperature analysis of the next sample, and the room temperature. The cooling time can be predicted.
  • the processing capability can be improved as compared with the conventional configuration in which the heat retention start timing of each sample container is set by being shifted at a constant time interval.
  • the analysis apparatus may further include a cooling time calculation unit.
  • the cooling time calculation unit is configured to increase the temperature of each sample based on the room temperature detected by the room temperature sensor and the start temperature and end temperature at the time of temperature increase analysis of each sample stored in the analysis condition storage unit. Calculate the cooling time after analysis.
  • the heat retention start timing determination unit may determine the heat retention start timing of each sample container based on the cooling time after the temperature increase analysis of each sample calculated by the cooling time calculation unit.
  • the cooling time calculation unit calculates the cooling time of each sample container based on the end temperature at the time of temperature analysis of each sample, the start temperature at the time of temperature analysis of the next sample, and the room temperature.
  • the heat retention start timing of each sample container can be determined based on the cooling time. Accordingly, since it is not necessary to actually measure the cooling time of each sample container in advance as in the prior art, the labor of the operator can be reduced.
  • the analysis apparatus may further include a cycle time calculation unit.
  • the cycle time calculation unit is configured to start the temperature rising analysis of each sample from the timing of starting the temperature rising analysis of each sample based on the cooling time after the temperature rising analysis of each sample calculated by the cooling time calculating unit. Cycle time until is calculated.
  • the heat retention start timing determination unit may determine the heat retention start timing of each sample container based on the cycle time at the time of temperature increase analysis of each sample calculated by the cycle time calculation unit.
  • An autosampler is an autosampler for keeping a plurality of sample containers in which samples are stored sequentially for a certain period of time, and sequentially introducing the samples from the sample container after the certain period of time into the analyzer. And a heat retention start timing determination unit.
  • the said heat retention start timing determination part determines the heat retention start timing of each sample container based on the room temperature detected by the room temperature sensor, and the start temperature and end temperature at the time of temperature rising analysis of each sample.
  • the present invention since it is possible to prevent the margin time after the cooling time from becoming unnecessarily long, a configuration in which the heat retention start timing of each sample container is set to be shifted at regular time intervals as in the past. Compared with, processing capacity can be improved. Also, if the cooling time of each sample container is calculated and the heat retention start timing of each sample container is determined based on the cooling time, there is no need to actually measure the cooling time of each sample container as in the prior art. Can be saved.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an analyzer according to an embodiment of the present invention.
  • This analyzer is a gas chromatograph that performs analysis by introducing a sample gas into a column, and includes, for example, an analyzer 1, an autosampler 2, and a controller 3.
  • the analysis unit 1 is provided with a column oven 11 that houses the column, a detector 12 that detects sample components in the sample gas, and the like.
  • the temperature rising analysis can be performed by detecting the sample components separated in the process of passing through the column while the sample gas in the column is heated in the column oven 11 with the detector 12.
  • the autosampler 2 is for vaporizing a sample and introducing it into the analysis unit 1, and a plurality of sample containers in which the sample is accommodated are set.
  • the autosampler 2 includes a heating unit 21 that keeps a plurality of sample containers warm, a room temperature sensor 22 that detects room temperature, and the like.
  • the room temperature sensor 22 is not limited to the autosampler 2 as long as the room temperature sensor 22 is provided at a position where the room temperature can be detected, and may be provided at another position.
  • Each sample container includes, for example, a vial and a cap, and the sample is sealed in the vial by putting a liquid or solid sample in the vial and attaching the cap.
  • the liquid or solid sample in each sample container is vaporized, and the upper space (head space) in each sample container is filled with the sample gas. .
  • the sample gas can be introduced into the analyzer 1 via the needle.
  • the control device 3 controls the operation of each unit provided in the analysis device such as the analysis unit 1 and the autosampler 2.
  • a plurality of sample containers set in the autosampler 2 are kept warm for a certain period of time sequentially under the control of the control device 3, and sample gases are sequentially introduced into the analysis unit 1 from the sample container after the certain period of time has passed. It has come to be.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the control device 3.
  • the control device 3 is constituted by a personal computer, for example, and includes a control unit 31 and a storage unit 32.
  • the control unit 31 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit). When the CPU executes a program, the cooling time calculation unit 311, the cycle time calculation unit 312, the heat insulation start timing determination unit 313, and the heat insulation control unit 314 are executed. Function as such.
  • the storage unit 32 is configured by, for example, a hard disk or a RAM (Random Access Memory).
  • the analysis is performed based on, for example, a method file including a plurality of types of analysis conditions.
  • the method file includes the start and end temperatures of each sample during the temperature rise analysis, as well as the cycle time from the start timing of the temperature rise analysis of each sample to the start timing of the next sample temperature rise analysis.
  • Various analysis conditions necessary for the analysis are included.
  • the storage unit 32 functions as an analysis condition storage unit that stores the analysis conditions as described above by storing a plurality of method files.
  • the cooling time calculation unit 311 performs the temperature analysis after each sample based on the room temperature detected by the room temperature sensor 22 and the start temperature and end temperature at the time of temperature increase analysis of each sample stored in the storage unit 32. Calculate the cooling time.
  • the cycle time calculation unit 312 calculates the cycle time based on the cooling time after the temperature increase analysis of each sample calculated by the cooling time calculation unit 311. Specifically, the cycle time consisting of the analysis time at the time of temperature rising analysis of each sample preset in the method file, the calculated cooling time after temperature rising analysis of each sample, and a predetermined margin time, It is calculated by the cycle time calculation unit 312.
  • the cycle time included in each method file stored in the storage unit 32 is changed to the cycle time calculated by the cycle time calculation unit 312. Therefore, the cycle time is not necessarily the same time during the temperature rising analysis of each sample, but is a different time depending on the room temperature.
  • the margin time is set to a relatively short fixed time as a time that can prevent an error in the cooling time calculated by the cooling time calculation unit 311 from affecting the analysis of the next sample.
  • the heat retention start timing determination unit 313 determines the heat retention start timing of each sample container based on the cycle time at the time of temperature increase analysis of each sample calculated by the cycle time calculation unit 312. In other words, if the cycle time for the temperature rise analysis of each sample is determined, the start timing of the temperature rise analysis for each sample is determined. Therefore, the heat retention of each sample container is started a certain time before the start timing. do it.
  • the thermal insulation control unit 314 controls the thermal insulation of each sample container in the heating unit 21 of the autosampler 2.
  • the heat retention control unit 314 starts the heat retention of each sample container at the heat retention start timing determined by the heat retention start timing determination unit 313, and after the sample is derived from each sample container at the start timing of the temperature rising analysis of each sample, Terminate the incubation of each sample container.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an aspect of auto-sampling in the analyzer of FIG.
  • a case will be described in which a plurality of samples A, B, C,... Are introduced into the column of the analysis unit 1 and temperature rising analysis is continuously performed on the samples A, B, C,. .
  • the samples A, B, C,... Are kept warm while being overlapped, so that the processing capability can be increased.
  • Sample A is introduced into the column from the start timing T11 of the temperature rising analysis, and the analysis is performed while increasing the temperature of the column until the end timing T12 of the temperature rising analysis.
  • the temperature rising analysis is performed for a predetermined analysis time A11, and thereafter the column is cooled.
  • the cooling time A12 of the column is a time determined in advance based on the room temperature. After a certain margin time A13 has elapsed from the cooling end timing T13, the temperature rise analysis of the next sample B is started. From the start timing T11 of the temperature rising analysis of the sample A to the start timing T21 of the next temperature rising analysis of the sample B is the cycle time A1 of the sample A.
  • Sample B is introduced into the column from the start timing T21 of the temperature rising analysis, and the analysis is performed while increasing the temperature of the column until the end timing T22 of the temperature rising analysis.
  • the temperature rising analysis is performed for a predetermined analysis time B11, and then the column is cooled.
  • the column cooling time B12 after the temperature rising analysis of the sample B is determined in advance as a time longer than the column cooling time A12 after the temperature rising analysis of the sample A. .
  • the margin time B13 is constant, and the cycle time B1 of the sample B is longer than the cycle time A1 of the sample A.
  • Sample C is introduced into the column from the start timing T31 of the temperature rising analysis, and the analysis is performed while increasing the temperature of the column until the end timing T32 of the temperature rising analysis. As a result, the temperature rising analysis is performed for a predetermined analysis time C11, and thereafter the column is cooled. Although the column cooling time C12 after the temperature rising analysis of the sample C is longer than the column cooling time B12 after the temperature rising analysis of the sample B, the margin time C13 is constant. As a result, the cycle time C1 of the sample C is longer than the cycle time A1 of the sample A.
  • the heat retention time A2, B2, C2,... Of each sample A, B, C As described above, the cycle times A1, B1, C1,... Of each sample A, B, C,... Differ depending on the cooling times A12, B12, C12,.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of processing by the control unit 31 when determining the heat retention start timing.
  • a description will be given of a configuration in which the heat retention start timing of the next sample is determined at the timing when the heat retention of each sample is started.
  • the present invention is not limited to such a configuration, and after starting the incubation of each sample, if the configuration is such that the incubation start timing is determined before the timing for starting the incubation of the next sample, at another timing.
  • the structure which determines a heat retention start timing may be sufficient.
  • step S101 when the heat retention start timing of the first sample A is reached (Yes in step S101), the end temperature at the time of temperature analysis of the sample A and the start temperature at the time of temperature analysis of the next sample B are stored in the storage unit 32. Is read out from the method file stored in (step S102). Further, the room temperature at that time is detected by the room temperature sensor 22 (step S103).
  • the cooling time A12 of the sample A is calculated (step S104). Then, the cycle time A1 is calculated by adding the analysis time A11 of the temperature rising analysis of the sample A, the calculated cooling time A12 of the sample A, and the fixed margin time A13 (step S105).
  • the timing before the predetermined heat retention time B2 from the start timing T21 is determined as the heat retention start timing of the sample B (step S107). Thereafter, the same processing may be repeated sequentially at the heat retention start timing of the next samples B, C,.
  • the heat retention start timing of each sample container can be determined according to the room temperature detected by the room temperature sensor 22. Since the cooling rate of each sample container changes according to the room temperature, the end temperature at the time of temperature rising analysis of each sample A, B, C,... And the temperature rising analysis of the next sample B, C,. Based on the start temperature at the time and the room temperature, the cooling times A12, B12, C12,.
  • the heat retention start timing is determined for each sample container, so that the margin times A13, B13, C13 after the cooling time are determined. Can be prevented from becoming unnecessarily long. Therefore, it is possible to improve the processing capacity as compared with the conventional configuration in which the heat retention start timing of each sample container is set to be shifted at a constant time interval D101, D102,... (See FIG. 5). it can.
  • the end temperature at the temperature rising analysis of each sample A, B, C,... The starting temperature at the temperature rising analysis of the next sample B, C,.
  • the cooling time A12, B12, C12,... Of each sample container is calculated by the cooling time calculation unit 311, and the heat retention of each sample container is started based on the cooling time A12, B12, C12,. Timing can be determined. Therefore, it is not necessary to actually measure the cooling time A112, B112, C112,... (See FIG. 5) of each sample container as in the prior art, so that the labor of the operator can be reduced.
  • cycle times A1, B1, C1,... are calculated from the calculated cooling times A12, B12, C12,... Of the respective sample containers, and the cycle times A1, B1, C1,. Can be used to determine the heat retention start timing of each sample container. Therefore, it is not necessary to set constant cycle times A101, B101, C101,... (See FIG. 5) according to the sample cooling times A112, B112, C112,. Can be effectively reduced.
  • the analysis device in which the analysis unit 1, the autosampler 2, and the control device 3 are integrally configured has been described.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the auto sampler 2 to which the present invention is applied is configured individually by providing the auto sampler 2 with the functions of the control unit 31 and the storage unit 32 as shown in FIG. May be.
  • each sample A, B, C,... is not limited to a configuration that is performed while overlapping. That is, the present invention can be applied to a configuration in which the heat retention of the next sample is started after the heat retention of each sample is completed.
  • the present invention can be applied not only to a configuration in which a sample is introduced into the analysis unit 1 using the headspace method but also to a configuration in which the sample is introduced into the analysis unit 1 in another manner.
  • the timing for starting the heat insulation of the sample tube filled with the sample may be determined using the present invention. Good.

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Abstract

　室温センサにより検知される室温、並びに、分析条件記憶部に記憶されている各試料の昇温分析時における開始温度及び終了温度に基づいて、各試料容器の保温開始タイミングを決定する。室温に応じて各試料容器の冷却速度が変化するため、各試料の昇温分析時における終了温度と、次の試料の昇温分析時における開始温度と、室温とに基づいて、各試料容器の冷却時間Ａ１２，Ｂ１２，Ｃ１２，・・・を予測することができる。このようにして予測された各試料容器の冷却時間Ａ１２，Ｂ１２，Ｃ１２，・・・に応じて、試料容器ごとに保温開始タイミングを決定することにより、冷却時間後の余裕時間Ａ１３，Ｂ１３，Ｃ１３，・・・が無駄に長くなるのを防止することができる。したがって、従来のように各試料容器の保温開始タイミングを一定の時間間隔でずらして設定するような構成と比較して、処理能力を向上することができる。

Description

分析装置及びこれに用いられるオートサンプラ
　本発明は、試料を加熱しながら昇温分析を行う分析装置及びこれに用いられるオートサンプラに関するものである。
　例えば、ヘッドスペース法などのサンプリング方法を用いた分析装置では、分析対象となる試料が予め封入された試料容器から、オートサンプラを用いて分析部に試料が導入される。この種の分析装置では、試料容器が保温されることにより、試料容器内の液体又は固体の試料が気化し、試料容器内の上部空間（ヘッドスペース）が試料ガスで満たされた状態となる。この状態で、試料容器内にニードルを挿入することにより、当該ニードルを介して試料ガスを分析部に導入することができる。
　複数の試料に対する分析を連続で行う場合には、複数の試料容器がそれぞれ保温され、各試料容器から順次に試料ガスが導出される（例えば、下記特許文献１参照）。試料の中には、保温を続けることにより分解が進んでしまう成分が含まれる場合もあるため、各試料容器の保温時間は一定であることが好ましい。保温には通常３０分から数時間を要し、各試料の分析時間よりも長くなる場合がある。そこで、特許文献１に例示されるような構成では、複数の試料容器の保温をオーバーラップさせながら行うことにより、処理能力を高めることができるようになっている。
　図５は、従来のヘッドスペース法によるオートサンプリングの態様について説明するための図である。この例では、複数の試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・を順次にガスクロマトグラフのカラムに導入し、それらの試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・に対する昇温分析を連続で行う場合について説明する。
　試料Ａは、昇温分析の開始タイミングＴ１１１からカラムに導入され、昇温分析の終了タイミングＴ１１２までカラムの温度を上昇させながら分析が行われる。これにより、予め定められた分析時間Ａ１１１だけ昇温分析が行われ、その後はカラムが冷却される。カラムの冷却時間Ａ１１２は室温に応じて変化し、冷却終了タイミングＴ１１３から余裕時間Ａ１１３が経過した後、次の試料Ｂの昇温分析が開始される。試料Ａの昇温分析の開始タイミングＴ１１１から、次の試料Ｂの昇温分析の開始タイミングＴ１２１までは、試料ＡのサイクルタイムＡ１０１である。
　試料Ｂは、昇温分析の開始タイミングＴ１２１からカラムに導入され、昇温分析の終了タイミングＴ１２２までカラムの温度を上昇させながら分析が行われる。これにより、予め定められた分析時間Ｂ１１１だけ昇温分析が行われ、その後はカラムが冷却される。この例では、室温の変化に起因して、試料Ｂの昇温分析後におけるカラムの冷却時間Ｂ１１２が、試料Ａの昇温分析後におけるカラムの冷却時間Ａ１１２よりも長くなっている。この冷却時間Ｂ１１２が長くなった分だけ、冷却終了タイミングＴ１２３から次の試料Ｃの昇温分析が開始されるまでの余裕時間Ｂ１１３が短くなり、これにより、試料ＢのサイクルタイムＢ１０１は、試料ＡのサイクルタイムＡ１０１と同一になっている。
　試料Ｃは、昇温分析の開始タイミングＴ１３１からカラムに導入され、昇温分析の終了タイミングＴ１３２までカラムの温度を上昇させながら分析が行われる。これにより、予め定められた分析時間Ｃ１１１だけ昇温分析が行われ、その後はカラムが冷却される。試料Ｃの昇温分析後におけるカラムの冷却時間Ｃ１１２は、試料Ｂの昇温分析後におけるカラムの冷却時間Ｂ１１２と同様に長くなっており、その分だけ余裕時間Ｃ１１３は短くなっている。その結果、試料ＣのサイクルタイムＣ１０１は、試料Ａ，ＢのサイクルタイムＡ１０１，Ｂ１０１と同一になっている。
　このように、従来のヘッドスペース法によるオートサンプリングでは、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・のサイクルタイムＡ１０１，Ｂ１０１，Ｃ１０１，・・・が同一である。具体的には、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・のサイクルタイムＡ１０１，Ｂ１０１，Ｃ１０１，・・・は、室温の変化に起因して冷却時間Ａ１１２，Ｂ１１２，Ｃ１１２，・・・が変動した場合でも同一となるように、余裕を持たせた比較的長い時間に予め設定されている。
　各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・の保温時間Ａ１０２，Ｂ１０２，Ｃ１０２，・・・は一定である。上記のように、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・のサイクルタイムＡ１０１，Ｂ１０１，Ｃ１０１，・・・が同一であるため、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・の昇温分析の開始タイミングＴ１１１，Ｔ１２１，Ｔ１３１，・・・は一定周期となる。したがって、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・の保温開始タイミングも一定の時間間隔Ｄ１０１，Ｄ１０２，・・・でずらして設定されることとなる。
特開２００１－１６５９２０号公報
　しかしながら、上記のような従来の構成では、試料の冷却時間が長い場合（例えば冷却時間Ｂ１１２，Ｃ１１２）に合わせて、サイクルタイムＡ１０１，Ｂ１０１，Ｃ１０１，・・・を比較的長い時間に設定しなければならない。そのため、試料の冷却時間が短い場合（例えば冷却時間Ａ１１２）に、余裕時間Ａ１１３が無駄に長くなり、処理能力を十分に高めることができない場合があった。
　また、上記のような従来の構成では、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・の冷却時間Ａ１１２，Ｂ１１２，Ｃ１１２，・・・を予め実測してサイクルタイムＡ１０１，Ｂ１０１，Ｃ１０１，・・・を設定する必要がある。そのため、作業者の手間がかかるという問題があった。
　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、処理能力を向上することができる分析装置及びこれに用いられるオートサンプラを提供することを目的とする。また、本発明は、作業者の手間を削減することができる分析装置及びこれに用いられるオートサンプラを提供することを目的とする。
　本発明に係る分析装置は、分析部と、オートサンプラと、分析条件記憶部と、室温センサと、保温開始タイミング決定部とを備える。前記分析部は、試料を加熱しながら昇温分析を行う。前記オートサンプラは、試料が収容された複数の試料容器を順次に一定時間だけ保温して、前記一定時間が経過した試料容器から順に試料を前記分析部に導入する。前記分析条件記憶部は、各試料の昇温分析時における開始温度及び終了温度を含む分析条件を記憶する。前記室温センサは、室温を検知する。前記保温開始タイミング決定部は、前記室温センサにより検知される室温、並びに、前記分析条件記憶部に記憶されている各試料の昇温分析時における開始温度及び終了温度に基づいて、各試料容器の保温開始タイミングを決定する。
　このような構成によれば、室温センサにより検知される室温に応じて、各試料容器の保温開始タイミングを決定することができる。室温に応じて各試料容器の冷却速度が変化するため、各試料の昇温分析時における終了温度と、次の試料の昇温分析時における開始温度と、室温とに基づいて、各試料容器の冷却時間を予測することができる。
　このようにして予測された各試料容器の冷却時間に応じて、試料容器ごとに保温開始タイミングを決定することにより、冷却時間後の余裕時間が無駄に長くなるのを防止することができる。したがって、従来のように各試料容器の保温開始タイミングを一定の時間間隔でずらして設定するような構成と比較して、処理能力を向上することができる。
　前記分析装置は、冷却時間算出部をさらに備えていてもよい。前記冷却時間算出部は、前記室温センサにより検知される室温、並びに、前記分析条件記憶部に記憶されている各試料の昇温分析時における開始温度及び終了温度に基づいて、各試料の昇温分析後の冷却時間を算出する。この場合、前記保温開始タイミング決定部は、前記冷却時間算出部により算出された各試料の昇温分析後の冷却時間に基づいて、各試料容器の保温開始タイミングを決定してもよい。
　このような構成によれば、各試料の昇温分析時における終了温度と、次の試料の昇温分析時における開始温度と、室温とに基づいて、各試料容器の冷却時間を冷却時間算出部で算出し、その冷却時間に基づいて各試料容器の保温開始タイミングを決定することができる。したがって、従来のように各試料容器の冷却時間を予め実測する必要がないため、作業者の手間を削減することができる。
　前記分析装置は、サイクルタイム算出部をさらに備えていてもよい。前記サイクルタイム算出部は、前記冷却時間算出部により算出された各試料の昇温分析後の冷却時間に基づいて、各試料の昇温分析の開始タイミングから次の試料の昇温分析の開始タイミングまでのサイクルタイムを算出する。この場合、前記保温開始タイミング決定部は、前記サイクルタイム算出部により算出された各試料の昇温分析時のサイクルタイムに基づいて、各試料容器の保温開始タイミングを決定してもよい。
　このような構成によれば、算出された各試料容器の冷却時間からサイクルタイムを算出し、そのサイクルタイムに基づいて各試料容器の保温開始タイミングを決定することができる。したがって、従来のように試料の冷却時間に応じて一定のサイクルタイムを設定する必要がないため、作業者の手間を効果的に削減することができる。
　本発明に係るオートサンプラは、試料が収容された複数の試料容器を順次に一定時間だけ保温して、前記一定時間が経過した試料容器から順に試料を分析部に導入するためのオートサンプラであって、保温開始タイミング決定部を備える。前記保温開始タイミング決定部は、室温センサにより検知される室温、並びに、各試料の昇温分析時における開始温度及び終了温度に基づいて、各試料容器の保温開始タイミングを決定する。
　本発明によれば、冷却時間後の余裕時間が無駄に長くなるのを防止することができるため、従来のように各試料容器の保温開始タイミングを一定の時間間隔でずらして設定するような構成と比較して、処理能力を向上することができる。また、各試料容器の冷却時間を算出し、その冷却時間に基づいて各試料容器の保温開始タイミングを決定すれば、従来のように各試料容器の冷却時間を予め実測する必要がないため、作業者の手間を削減することができる。
本発明の一実施形態に係る分析装置の構成例を示したブロック図である。 制御装置の構成例を示したブロック図である。 図１の分析装置におけるオートサンプリングの態様について説明するための図である。 保温開始タイミングを決定する際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。 従来のヘッドスペース法によるオートサンプリングの態様について説明するための図である。
　図１は、本発明の一実施形態に係る分析装置の構成例を示したブロック図である。この分析装置は、カラムに試料ガスを導入することにより分析を行うガスクロマトグラフであり、例えば分析部１、オートサンプラ２及び制御装置３を備えている。
　分析部１には、カラムを収容するカラムオーブン１１や、試料ガス中の試料成分を検出する検出器１２などが備えられている。本実施形態では、カラム内の試料ガスをカラムオーブン１１で加熱しながら、カラムを通過する過程で分離された試料成分を検出器１２で検出することにより、昇温分析を行うことができる。
　オートサンプラ２は、試料を気化させて分析部１に導入するためのものであり、試料が収容された複数の試料容器がセットされる。オートサンプラ２には、複数の試料容器を保温する加熱部２１や、室温を検知する室温センサ２２などが備えられている。ただし、室温センサ２２は、室温を検知することができるような位置に設けられた構成であれば、オートサンプラ２に限らず、他の位置に設けられた構成であってもよい。
　各試料容器は、例えばバイアル瓶及びキャップからなり、バイアル瓶内に液体又は固体の試料を入れてキャップを装着することにより、試料がバイアル瓶内に封入されている。各試料容器をオートサンプラ２の加熱部２１で保温すると、各試料容器内の液体又は固体の試料が気化し、各試料容器内の上部空間（ヘッドスペース）が試料ガスで満たされた状態となる。この状態で、各試料容器内にニードルを挿入することにより、当該ニードルを介して試料ガスを分析部１に導入することができる。
　制御装置３は、分析部１及びオートサンプラ２などの分析装置に備えられた各部の動作を制御する。本実施形態では、オートサンプラ２にセットされた複数の試料容器が、制御装置３の制御により順次に一定時間だけ保温され、当該一定時間が経過した試料容器から順に試料ガスが分析部１に導入されるようになっている。
　図２は、制御装置３の構成例を示したブロック図である。この制御装置３は、例えばパーソナルコンピュータにより構成され、制御部３１及び記憶部３２を備えている。制御部３１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成であり、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、冷却時間算出部３１１、サイクルタイム算出部３１２、保温開始タイミング決定部３１３及び保温制御部３１４などとして機能する。記憶部３２は、例えばハードディスク又はＲＡＭ（Random Access Memory）などにより構成されている。
　本実施形態に係る分析装置では、例えば複数種類の分析条件を含むメソッドファイルに基づいて分析が行われる。メソッドファイルには、各試料の昇温分析時における開始温度及び終了温度の他、各試料の昇温分析の開始タイミングから次の試料の昇温分析の開始タイミングまでのサイクルタイムなど、各試料の分析の際に必要となる各種分析条件が含まれる。記憶部３２は、複数のメソッドファイルを記憶することにより、上記のような分析条件を記憶する分析条件記憶部として機能する。
　各試料の昇温分析を連続で行う場合には、各試料の昇温分析が終了したときの終了温度から、次の試料の昇温分析時における開始温度までカラムを冷却する必要がある。カラムの冷却は、例えば空冷又は自然冷却により行われるため、カラムの冷却時間は室温に応じて変化する。冷却時間算出部３１１は、室温センサ２２により検知される室温、並びに、記憶部３２に記憶されている各試料の昇温分析時における開始温度及び終了温度に基づいて、各試料の昇温分析後の冷却時間を算出する。
　サイクルタイム算出部３１２は、冷却時間算出部３１１により算出された各試料の昇温分析後の冷却時間に基づいてサイクルタイムを算出する。具体的には、メソッドファイルに予め設定された各試料の昇温分析時の分析時間と、算出された各試料の昇温分析後の冷却時間と、所定の余裕時間とからなるサイクルタイムが、サイクルタイム算出部３１２により算出される。
　記憶部３２に記憶されている各メソッドファイルに含まれるサイクルタイムは、サイクルタイム算出部３１２により算出されたサイクルタイムに変更される。そのため、サイクルタイムは、各試料の昇温分析時において同一の時間になるとは限らず、室温に応じて異なる時間となる。なお、上記余裕時間は、冷却時間算出部３１１により算出された冷却時間の誤差が次の試料の分析に影響を与えるのを防止できる程度の時間として、比較的短い一定時間に設定される。
　保温開始タイミング決定部３１３は、サイクルタイム算出部３１２により算出された各試料の昇温分析時のサイクルタイムに基づいて、各試料容器の保温開始タイミングを決定する。すなわち、各試料の昇温分析時のサイクルタイムが決定されれば、各試料の昇温分析の開始タイミングが定まるため、各開始タイミングから一定の保温時間だけ前に、各試料容器の保温を開始すればよい。
　保温制御部３１４は、オートサンプラ２の加熱部２１における各試料容器の保温を制御する。保温制御部３１４は、保温開始タイミング決定部３１３により決定された保温開始タイミングで各試料容器の保温を開始させ、各試料の昇温分析の開始タイミングで各試料容器から試料が導出された後、各試料容器の保温を終了する。
　図３は、図１の分析装置におけるオートサンプリングの態様について説明するための図である。この例では、複数の試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・を分析部１のカラムに導入し、それらの試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・に対する昇温分析を連続で行う場合について説明する。各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・の保温はオーバーラップさせながら行われ、これにより、処理能力を高めることができるようになっている。
　試料Ａは、昇温分析の開始タイミングＴ１１からカラムに導入され、昇温分析の終了タイミングＴ１２までカラムの温度を上昇させながら分析が行われる。これにより、予め定められた分析時間Ａ１１だけ昇温分析が行われ、その後はカラムが冷却される。カラムの冷却時間Ａ１２は、室温に基づいて予め決定された時間であり、冷却終了タイミングＴ１３から一定の余裕時間Ａ１３が経過した後、次の試料Ｂの昇温分析が開始される。試料Ａの昇温分析の開始タイミングＴ１１から、次の試料Ｂの昇温分析の開始タイミングＴ２１までは、試料ＡのサイクルタイムＡ１である。
　試料Ｂは、昇温分析の開始タイミングＴ２１からカラムに導入され、昇温分析の終了タイミングＴ２２までカラムの温度を上昇させながら分析が行われる。これにより、予め定められた分析時間Ｂ１１だけ昇温分析が行われ、その後はカラムが冷却される。この例では、室温の変化に起因して、試料Ｂの昇温分析後におけるカラムの冷却時間Ｂ１２が、試料Ａの昇温分析後におけるカラムの冷却時間Ａ１２よりも長い時間として予め決定されている。この冷却時間Ｂ１２の長さにかかわらず、余裕時間Ｂ１３は一定であり、これにより、試料ＢのサイクルタイムＢ１は、試料ＡのサイクルタイムＡ１よりも長くなっている。
　試料Ｃは、昇温分析の開始タイミングＴ３１からカラムに導入され、昇温分析の終了タイミングＴ３２までカラムの温度を上昇させながら分析が行われる。これにより、予め定められた分析時間Ｃ１１だけ昇温分析が行われ、その後はカラムが冷却される。試料Ｃの昇温分析後におけるカラムの冷却時間Ｃ１２は、試料Ｂの昇温分析後におけるカラムの冷却時間Ｂ１２と同様に長くなっているが、余裕時間Ｃ１３は一定である。その結果、試料ＣのサイクルタイムＣ１は、試料ＡのサイクルタイムＡ１よりも長くなっている。
　このように、本実施形態では、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・のサイクルタイムＡ１，Ｂ１，Ｃ１，・・・が、冷却時間Ａ１２，Ｂ１２，Ｃ１２，・・・に応じて異なる時間になっている。一方、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・の保温時間Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，・・・は一定である。上記のように、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・のサイクルタイムＡ１，Ｂ１，Ｃ１，・・・が冷却時間Ａ１２，Ｂ１２，Ｃ１２，・・・に応じて異なるため、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・の昇温分析の開始タイミングＴ１１，Ｔ２１，Ｔ３１，・・・は一定周期とはならない。したがって、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・の保温開始タイミングも、異なる時間間隔Ｄ１，Ｄ２，・・・でずれたタイミングに設定されることとなる。
　図４は、保温開始タイミングを決定する際の制御部３１による処理の一例を示したフローチャートである。本実施形態では、各試料の保温を開始するタイミングで、次の試料の保温開始タイミングを決定するような構成について説明する。ただし、このような構成に限らず、各試料の保温を開始した後、次の試料の保温を開始すべきタイミングよりも前に保温開始タイミングを決定するような構成であれば、別のタイミングで保温開始タイミングを決定するような構成であってもよい。
　以下では、図３及び図４を参照しながら、保温開始タイミングを決定する際の態様について説明する。まず、最初の試料Ａの保温開始タイミングになると（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、その試料Ａの昇温分析時における終了温度と、次の試料Ｂの昇温分析時における開始温度とが、記憶部３２に記憶されているメソッドファイルから読み出される（ステップＳ１０２）。また、そのときの室温が室温センサ２２により検知される（ステップＳ１０３）。
　その後、室温センサ２２により検知された室温、並びに、記憶部３２から読み出した開始温度及び終了温度に基づいて、試料Ａの冷却時間Ａ１２が算出される（ステップＳ１０４）。そして、試料Ａの昇温分析の分析時間Ａ１１と、算出された試料Ａの冷却時間Ａ１２と、一定の余裕時間Ａ１３とを合算することにより、サイクルタイムＡ１が算出される（ステップＳ１０５）。
　これにより、次の試料Ｂの昇温分析の開始タイミングＴ２１が定まるため、この開始タイミングＴ２１から一定の保温時間Ｂ２だけ前のタイミングが、試料Ｂの保温開始タイミングとして決定される（ステップＳ１０７）。その後は、次の試料Ｂ，Ｃ，・・・の保温開始タイミングで、順次に同様の処理を繰り返して行えばよい。
　以上のように、本実施形態では、室温センサ２２により検知される室温に応じて、各試料容器の保温開始タイミングを決定することができる。室温に応じて各試料容器の冷却速度が変化するため、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・の昇温分析時における終了温度と、次の試料Ｂ，Ｃ，・・・の昇温分析時における開始温度と、室温とに基づいて、各試料容器の冷却時間Ａ１２，Ｂ１２，Ｃ１２，・・・を予測することができる。
　このようにして予測された各試料容器の冷却時間Ａ１２，Ｂ１２，Ｃ１２，・・・に応じて、試料容器ごとに保温開始タイミングを決定することにより、冷却時間後の余裕時間Ａ１３，Ｂ１３，Ｃ１３，・・・が無駄に長くなるのを防止することができる。したがって、従来のように各試料容器の保温開始タイミングを一定の時間間隔Ｄ１０１，Ｄ１０２，・・・（図５参照）でずらして設定するような構成と比較して、処理能力を向上することができる。
　特に、本実施形態では、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・の昇温分析時における終了温度と、次の試料Ｂ，Ｃ，・・・の昇温分析時における開始温度と、室温とに基づいて、各試料容器の冷却時間Ａ１２，Ｂ１２，Ｃ１２，・・・を冷却時間算出部３１１で算出し、その冷却時間Ａ１２，Ｂ１２，Ｃ１２，・・・に基づいて各試料容器の保温開始タイミングを決定することができる。したがって、従来のように各試料容器の冷却時間Ａ１１２，Ｂ１１２，Ｃ１１２，・・・（図５参照）を予め実測する必要がないため、作業者の手間を削減することができる。
　さらに、本実施形態では、算出された各試料容器の冷却時間Ａ１２，Ｂ１２，Ｃ１２，・・・からサイクルタイムＡ１，Ｂ１，Ｃ１，・・・を算出し、そのサイクルタイムＡ１，Ｂ１，Ｃ１，・・・に基づいて各試料容器の保温開始タイミングを決定することができる。したがって、従来のように試料の冷却時間Ａ１１２，Ｂ１１２，Ｃ１１２，・・・に応じて一定のサイクルタイムＡ１０１，Ｂ１０１，Ｃ１０１，・・・（図５参照）を設定する必要がないため、作業者の手間を効果的に削減することができる。
　以上の実施形態では、分析部１、オートサンプラ２及び制御装置３が一体的に構成された分析装置について説明した。しかし、このような構成に限らず、例えば図２に示すような制御部３１及び記憶部３２の機能がオートサンプラ２に備えられることにより、本発明が適用されたオートサンプラ２が個別に構成されてもよい。
　また、各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・の保温は、オーバーラップさせながら行われるような構成に限らない。すなわち、各試料の保温が終了した後に、次の試料の保温が開始されるような構成においても、本発明を適用することが可能である。
　さらに、ヘッドスペース法を用いて試料を分析部１に導入するような構成に限らず、他の態様で分析部１に試料を導入するような構成においても、本発明を適用することができる。この場合、例えば加熱脱離方式で分析部に試料を導入する分析装置において、試料が充填されたサンプルチューブの保温を開始するタイミングが、本発明を用いて決定されるような構成であってもよい。
　　　　１　分析部
　　　　２　オートサンプラ
　　　　３　制御装置
　　　１１　カラムオーブン
　　　１２　検出器
　　　２１　加熱部
　　　２２　室温センサ
　　　３１　制御部
　　　３２　記憶部
　　３１１　冷却時間算出部
　　３１２　サイクルタイム算出部
　　３１３　保温開始タイミング決定部
　　３１４　保温制御部
　　Ａ１，Ｂ１，Ｃ１　サイクルタイム
　　Ａ２，Ｂ２，Ｃ２　保温時間
　　Ａ１１，Ｂ１１，Ｃ１１　分析時間
　　Ａ１２，Ｂ１２，Ｃ１２　冷却時間
　　Ａ１３，Ｂ１３，Ｃ１３　余裕時間
　　Ｄ１，Ｄ２　時間間隔
　　Ｔ１１，Ｔ２１，Ｔ３１　昇温分析の開始タイミング
　　Ｔ１２，Ｔ２２，Ｔ３２　昇温分析の終了タイミング
　　Ｔ１３，Ｔ２３，Ｔ３３　冷却終了タイミング

Claims (4)

  1. 　試料を加熱しながら昇温分析を行う分析部と、
    　試料が収容された複数の試料容器を順次に一定時間だけ保温して、前記一定時間が経過した試料容器から順に試料を前記分析部に導入するオートサンプラと、
    　各試料の昇温分析時における開始温度及び終了温度を含む分析条件を記憶する分析条件記憶部と、
    　室温を検知する室温センサと、
    　前記室温センサにより検知される室温、並びに、前記分析条件記憶部に記憶されている各試料の昇温分析時における開始温度及び終了温度に基づいて、各試料容器の保温開始タイミングを決定する保温開始タイミング決定部とを備えたことを特徴とする分析装置。
  2. 　前記室温センサにより検知される室温、並びに、前記分析条件記憶部に記憶されている各試料の昇温分析時における開始温度及び終了温度に基づいて、各試料の昇温分析後の冷却時間を算出する冷却時間算出部をさらに備え、
    　前記保温開始タイミング決定部は、前記冷却時間算出部により算出された各試料の昇温分析後の冷却時間に基づいて、各試料容器の保温開始タイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
  3. 　前記冷却時間算出部により算出された各試料の昇温分析後の冷却時間に基づいて、各試料の昇温分析の開始タイミングから次の試料の昇温分析の開始タイミングまでのサイクルタイムを算出するサイクルタイム算出部をさらに備え、
    　前記保温開始タイミング決定部は、前記サイクルタイム算出部により算出された各試料の昇温分析時のサイクルタイムに基づいて、各試料容器の保温開始タイミングを決定することを特徴とする請求項２に記載の分析装置。
  4. 　試料が収容された複数の試料容器を順次に一定時間だけ保温して、前記一定時間が経過した試料容器から順に試料を分析部に導入するためのオートサンプラであって、
    　室温センサにより検知される室温、並びに、各試料の昇温分析時における開始温度及び終了温度に基づいて、各試料容器の保温開始タイミングを決定する保温開始タイミング決定部を備えたことを特徴とするオートサンプラ。
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